BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sirkulasi Air di Bumi
Total air di bumi kira – kira 1,3 – 1,4 milyard km kubik air 97,5% adalah laut, 1,75% berbentuk es dan 0,73% berada di dataran sebagian air sungai, air danau, air tanah dan sebagainya. Hanya 0,001 bentuk uap udara. Air dibumi ini mengulangi sirkulasi penguapan, presipitasi dan pengeluaran ( out flow ), air menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut, berubah menjadi awan sesudah melalaui proses sebagai hujan dan salju ke permukaan laut dan dataran.(Suono Darsono, 1980:1) dalam Virman Mubin Abadi ( 2004)
B. Keberadaan air dalam tanah
Pada kondisi jenuh, air tanah mengisi penuh ruang atau pori antara butir tanah. Kondisi jenuh ini umumnya masih disertai juga dengan adanya gelembung udara atau gas – gas lain yang terjebak dalam pori. Selain itu, didalam air juga terdapat gas – gas yang larut seperti misalnya oksigen, karbondioksida, dan sulfida. Air ini dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanya beberapa gaya yang bekerja padanya, seperti gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi. Berdasarkan gaya – gaya tersebut diatas, maka air didalam tanah dapat dibedakan menjadi:
1. Air higroskopik
Air yang diserap tanah melalui gaya – gaya permukaan yang sangat kuat, seperti misalnya gaya adhesi antara partikel tanah dengan air yang disebabkan oleh adanya ikatan hidrogen dan gaya kohesi.air yang terikat oleh gaya adhesi ini praktis tidak bergerak dan tidak bisa digunakan oleh tanaman. Air higroskopis ini terikat, karena sifat polar dari air. Ketebalan lapisan air higroskopik antara 15 sampai 20 lapisan molekul air. Karena terikat kuat oleh gaya adhesi dan kohesi, maka air higroskopik mempunyai energi yang rendah.
2. Air kapiler
sekeliling partikel tanah dan dalam pori mikro. Air dalam kondisi ini dapat bergerak dan diserap oleh tanaman. Reaksi antara zat pencemar dengan tanah atau sebaiknya dapat terjadi secara intensif dalam air kohesi ini. Air kohesi mempunyai energi yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan air higroskopis. Keberadaan air kapiler dan air higroskopik sering disebut sebagai kelembaban tanah (soil moisture) keberadaan air kapiler dan air higroskopik pada tanah berada dalam kondisi tidak jenuh.
3. Air gravitasi
Air gravitasi adalah air yang terdapat dalam pori makro dan bergerak bebes melalui pori – pori sebagai responsnya terhadap gravitasi air gravitasi dapat mengalir dengan bebas sebagai responsnya terhadap gaya gravitasi, dan berperan penting dalam transportasi zat pencemar dalam tanah. Air grvitasi, yang membentuk suatu permukaan air tanah dengan sendirinya dalam keadaan jenuh, disebut sebagai air tanah (ground water). (Suprihanto Notodarmojo : 2005)
C. Sifat – sifat Air
Air berubah ke dalam tiga bentuk atau sifat menurut waktu dan tempat, yaitu air sebagai benda padat, cairan, dan sebagai uap dan gas. Keadaan ini adalah keadaan alamiah, sebenarnya keadaan atau sifat ini adalah keadaan aneh ( anomail ) diantara benda – benda. Tidak ada suatu benda yang berubah kedalam tiga sifat dengan suhu dan tekanan.
Umumnya benda menjadi kecil jika suhu rendah, tetapi air mempunyai volume yang minimum pada suhu 40C lebih rendah dari 40C, volume air semula. Air dapat dengan mudah dapat melarutkan banyak bahan, akibatnya bahwa air sungai itu mengandung banyak komponen – komponen yang aneh dari daerah yang bersangkutan. Seringkali sungai itu memupuk daerah yang dialiri, tetapi kadang sungai merupakan sungai mati karena mengandung bahan yang merusak.
D. Tempat dan asal mula air tanah 1. Tempat air tanah
Lebih dari 98 persen dari semua air diatas bumi bersembunyi di babawah permukaan adalah pori – pori batuan dan bahan – bahan butiran. Dan persen sisanya apa yang kita lihat di danau, sungai, dan akifer. Separuh dari dua persen ini disimpan pada akifer batuan, dua persen dari sisanya adalah legas tanah pada mitakat tidak jenuh diatas muka air tanah (Gelhar, 1972). Jumalh air tanah yang besar memainkan peranan penting dalam sirkulasi air alami.(Ersin seyhan, 1995:254). dalam Virman Mubin Abadi ( 2004)
2. Asal Mula Air Tanah
Jumlah air tanah yang tersimpan di bawah tanah permukaan bumi dapat digambarkan bahwa jika semua air tanah di Amerika Utara di bawah permukaan air akan menutupi lahan sampai kedalaman 2,5 meter lebih, yang setara dengan beb erapa presipitasi tahunan. Semua air bawah permukaan berasal dari sumber – sumber lain. Asal mula air tanah juga dipergunakan sebagai konsep dalam menggolongkan air tanah kedalam empat tipe yang jelas ( Moh. Ali Hasan, 1989 :25). dalam Virman Mubin Abadi (2004) yaitu :
1. Air Meteorik, air ini berasal dari atmosfer atau hujan dan mencapai mitakat kejenuhan baik secara langsung maupun tidak langsung dengan:
a. Secara langsung oleh inflansi pada permukan tanah.
b. Secara didak langsung oleh perembesan influen ( kemiringan muka tanah menyusup ) di bawah arus air permukaan kebalikan dari ( influen ) dari danau, sungai, saluran batuan dan larutan.
c. Secara langsung dangan cara kondensasi uap air ( dapat diabaikan ) 2. Air juvenil, air ini baru yang ditambah mintakat kejenuhan dari kerak bumi
yang dalam. Selanjutnya air ini dibagi lagi menurut sumber spesifiknya kedalam :
a. Air magnetiko.
3. Air diremajakan ( Rejuvennated ), air yang untuk sementara waktu telah dikelurkan dari daur hidrologi oleh pelapukan, maupun oleh sebab – sebab lain
kembali ke daur lagi dengan proses metamorfosisme, pemadatan atau proses – proses serupa.
4. Air konat : air yang dijebak pada beberapa batuan sidimen atau gunung pada asal mulanya. Air tesebut biasanya sangat terminelalisasi dan mempunyai salinitas yang lebih tinggi dari pada air laut.
E. Pencemaran Air Tanah
Walaupun air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, tetapi air akan dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktifitas manusia. Air banyak digunakan oleh manusia untuk tujuan yang bermacam – macam sehingga dengan mudah dapat tercemar.(Darmono, 2001:28). dalam Virman Mubin Abadi (2004) Menurut tujuan penggunaannya, kreterianya berbeda – beda. Air yang sangat kotor untuk diminum mungkin cukup bersih untuk mencuci untuk pembangkit tenaga listrik, untuk mendinginkan mesin dan sebagainya.
Pencemaran air dapat merupakan masalah, regional maupun linkungan global, dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta pengunaan lahan tanah atau dataran. Pada saat udara yang tercemar jatuh ke bumi bersama air hujan, maka air tersebut sudah tercemar. Beberapa jenis bahan kimia untuk pupuk dan pestisida pada lahan pertanian akan terbawa air kederah sekitarnya, sehingga mencemari air pada permukaan lokasi yang bersangkutan. Pengolahan tanah yang kurang baik akan dapat menyebabkan erosi sehingga air pernukaan tercemar dengan tanah endapan.(Darmono, 20001:28). dalam Virman Mubin Abadi (2004) Di jelskan juga pencemaran air dapat disebabkan oleh bermacam macam jenis yaitu antaaara lain sebagai berikut:
a. Pencemaran mikro organisme dalam air
peternakan rumah sakit, tanah pertanian dan lain sebagainya pencemaran dari kuman penyakit ini merupakan penyebab utama terjadinya penyakit pada irang terinfeksi. Penyakit yang disebabkan oleh pencemaran air ini disebut water borne disaease dan sering ditemukan pada penyakit tifus, kolera dan desentri
b. Pencemaran air oleh bahan Inorganik Nutrisi Tanaman
Pengunaan pupuk nitrogen dan fosfat dalam bidang pertanian telah dilakukan sejak lama secara meluas. Pupuk kimia ini dapat menghasilkan produksi tanaman tinggi, sehingga menguntungkan petani. Tetapi dilain pihak, nitrat, dan fosfat dapat mencemari sungai, danau, dan lautan. Sebenarnya sumber pencemaran nitrat tidak hanya berasal dari pupuk pertranian saja, karena di udara atmosfera bumi mengandung 78% gas nitrogen. Pada waktu hujan dan terjadi kilat dan petir, di udara akan terbantuk ammonia dan nitrogen dan terbawa air hujan menuju permukaan tanah. Nitrogen akan bersenyawa dengan komponen yang komplek lainya. Penyebab utama berkurangnya kadar oksigen dalam air adalah limbah organik yang terbuang dalam air. Limbah organik akan mengalami degradasi dan dekomposisi oleh bakteri aerob, sehingga lama kelamaan oksigen terlarut dalam air akan sangat berkurang.
c. Pencemaran Bahan Kimia Inorganik
Bahan kimia inorganik seberti asam, garam, dan bahan toksik logam seperti Pb, Cd, Hg dalam kadar yang tinggi dapat menyebabkan air tidak enak untuk dimimum. Disamping dapat menyebabkan matinya kehidupan air seberti ikan dan organism lainnya, pencemaran bahan tersebut juga dapat menurunkan produksi tanaman pangan dan merusak peralatan yang dilalui air tersebut ( karena bersifat korosit ).
d. Pencemaran Bahan Kmia Organik
permukaan tanah untuk diminum, dan dapat menyebabkan gangguan ginjal, gangguan kelahiran dan beberapa bentuk kanker.
Unsur – unsur pencemaran dalm air diantaranya:
a. Cemaran dari bahan kimia organik (BOD, COD, Fenol, Detergent, dan lain - lain)
b. Cemaran kimia bukan organic ( kealkalian, kalsium, kesadaran, Arsenik, konduksian, daya hantar listrik dan lain – lain ).
Cemaran Biologi atau bakteriologis ( Koliform, Strepto, Kokus, tahi dan lain –lain) c. Cemaran fisika ( warna, bau, suhu, kekeruhan )
d. Cemaran radiology ( Barium, serium, cesium, kalsium, lodin, uranium, dan lain – lain)
e. Cemaran fisika ( warna, bau, suhu, kekeruhan )
f. Cemaran radiology ( Barium, serium, cesium, kalsium, lodin, uranium, dan lain – lain)
Mungkin ada hubungan antara kandungan CO2 dan O2 dalam air di alam luar. Jika salah satu berubah, maka yang lainnya akan berubah pula kadarnya. Tetapi berbagai faktor juga mempengarui, yakini pH, kebasaan, keasaman, dan kesadahan air. Keempat fakor ini erat berkaitan. Masing – masing fakor itu berkaitan dan mempengarui lingkungan.
F. pH, Kebasaan, Keasaman dan Kesadahan Air 1. pH
itu kurang dari 7 dan lebih dari 8,5 kita harus hati – hati kerena kamungkinan ada pencemaran seperti pabrik bahan kimia, rabuk, kertas, dan sebagainya. Dalam penyedian air, pH merupakan satu factor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa derajat keasaman dari air akan sanat mempengarui aktivitas pengolahan yang akan dilakukan, misalnya dalam melakukan koagulasi kimiaawi,desenfeksi, pelunakan air ( water softening ) dan dalam pencegahan korosi. Yang sangat penting untuk diketahui yakini bahwa konsentrasi OH- suuatu larutan tak akan dapat diturunkan sampai nol, bagaimanapun asamnya larutan, dan bahwa konsentrasi H+ tak akan dapat diturunkkan sampai nol bagaimanapun basanya larutan(Tresna Sastra Wijaya :1991)
2. Kebasaan
Kebasaan air adalah suatu kapasitas air untuk menetralkan asam. Hal ini disebabkan ada basa atau garam basa yang terdapat dalam air. Misalnya NaOH, Ca(OH)2, dan sebaginya. Garam basa yang sering dijumpai ialah karbonat logam – logam natrium, kalsium, magnesium, dan sebagainya. Kebasaan yang tinggi belum tentu pH nya tinggi.(Tresna Sastra Wijaya : 1991)
3. Keasaman
Keasaman adalah kemampuan utuk menetralkan basa. Keasaman yang tinggi belum tentu mempunyai pH yang rendah. Suatu asam lemah dapat mempunyai keasaman yang tinggi, artinya mempunyai potensi melepaskan hirogen. Contohnya asam karbonat, asam asetat, dan asam organik lainya. Keasaman dibedakan antara keasaman bebas dan keasaman total. Keasaman bebes dibebaskan oleh asam kuat seperti seperti asam klorida dan asam sulfat. Keasaman bebas dapat menurunkan pH. Keasaman totol terdiri dari keasaman bebes ditambah keasaman yang disebabkan oleh asam lemah.(Tresna Sastra Wijaya : 1991)
4. Kesadahan Air
kalsium klorida atau magnesium sulfat disebabkan geologi tanah disekitarnya. Sungai yang mengalir kedaerah yang mengandung gips CaSO4 akan mengandung garam itu. GaramCaCl2 yang digunakan unkuk melawan debu dijalan dapat bula terbawa ke sungai. Air yang diangap bermutu tinggi mempunyai kesadahan yang rendah.(Tresana Sastra Wijaya :1991)
G. Standar Kualitas Fisik Air Minum
Dalam standar persyaratan fisis air mimum tampak adanya lima unsur persaratan meliputi; waarna, bau, rasa, dan kekeruhan.dalam tiinjauuan berikut akan dapat diperoleh pengertan lebih jauh tentang unsur terrsebut.
a. Suhu
Temperature dari air akan mempengarui penerimaan masarakat akan air tersebut dan dapat pula mempengarui reaksi kimia dalam pengelolaan, terutama apabial temperatur sangat tinggi. Temperatur yang diinginkan adalah 500F – 600F atau 100C – 150C, akan tetapi iklim setempat, kedalaman pipa saluran air, dan jenis dari sumber air akan mempengarui temperature ini. Disamping itu temperature akann mempenhgarui secara langsung toksisitas banyak bahan kimiapencemar, petumbuhan mikroorganisme dan virus. Tidak semua standar persyaratan kualitas air minum mencantumkan suhu sebagai unsur standar. Mekipun demikian uraian tersebut dapat memberikan gambaran alasan mengapa suhu dimasukkan sebagai salah satu unsur standar persyaratan yakini dapat disimpulkan untuk:
1. menjaga penerimaan masyarakat terhadap air minum yang dibutuhkanya 2. menjaga drajat tooksistas dan kelarutan bahan – bahan puluta yang mungkin
masuk dalam air.
3. Menjaga adaya temperatur air yang sedapat mungkin tidak menguntungkan bagi pertumbuhan mikrooranisme dan virus dalam air.
b. Warna
rumah tangga maupun industry, tampa pengelolohan untuk menghilangkan warna tersebut
Bahan – bahan yang menimbulakan warna tersebut dihaslkan dari kontak antara air dengan reruntuhan organis yang semuanya dalam berbagai tingkat – tingkat pembusukan. Bahan tersebut berisikan kentalan tumbuhan dalam variasi yang besar.Tanin, asam, humus dan bahan dekkomposisi lignin, dianggap serbagai bahan yang memberikan warna yang utama. Besi kadang – kadang ada sebagai bahan berasal dari humus ( ferric-humate ) dan menghasilkan warna dengan petensi yang tinggi. Intentitas warna dalam air ini diukur dengan satun unit warna standar, yang dihasilkan oleh 1 mg/liter platina (sebagai k2 Pt Cl6) standar yyang ditetapkan oleh U.S Public Health Service untuk intetensitas warana dalam air minum adalah 20 unit dengan skala Pt-co. standar ini lebih rendah dari standar yang ditetapkan oleh standar inernasional dari WHO maupun standar nasional dari Indonesia yang besarnya 5 – 50 unit.
c. Bau dan Rasa
Bau dan rasa biasanya terjadi bersama – sama biasanya disebabkan oleh bahanorgaik yang membusuk. Bahan – bahan yang menyebabkan bau dan rasa ini ini disebabkan beberapa sumber. Intensitas bau dan rasa dapat dapat meningkat, bila terhadap air dilakukan khlorinasi. Karena pengukuran baud an rasa itu tergantung pada reaksi individual maka yang dilaporkan sebagai bebanding terbalik dengan ratio pencemaran bau sampai pada keadaan yang nyata tidak berbau.
Standar persaratan air minum yang menyangkut bau dan rasa ini baik yang ditetepkan oleh WHO maupun U.S Public Health Service menyatakan bahwa dalam air minum tidak boleh terdapat bau dan rasa.
d. Kekeruhan
kotor. Bahan- bahan yang menyebabkan kekeruhan meliputi tanah liat, lumpur, bahaan –bahan organik yang tersebar secaira baik dan partikel – partikel kecil yang tersuspensi lainnya
Kekeruhan tidak merupakan sifat dari air yang menyebabkan, tetapi ia menjadi ditak disenangi karena rupanya untuk penggunaanrumah tangga, usaha penghilangan secara hamper sempurna bahan – bahan yang menyebabkan kekeruhan, adalah penting.
Standar yang ditetapkan oleh U.S Public Health Service mengenai kekeruhan ini adalah batas maksimal 10 ppm dengan skala singkat. Menurut Clair N Sawyer, ddk. dalam Totok sutrisno (1991) dikatakan kekeruhan air bagi umum, kekeruhan tersebut akan mengurangi segi asesthetika, menyulitkan dalam usaha penyaringan, dan akan mengurangi efektivitas usaha desinfeksi.
H. Air Tanah Dangkal ( Sumur ).
Air tanah dangakal ini terdapat pada kedalaman 15 m. Sebagai sumur air minum, air tanah dangkal ditijau dari kualitas agak baik. Proses air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jerih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam – garam terlarut) kerana melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur – unsur tertentu untuk masing masing lapisan tanah. Di samping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan rapat air, air akan terkumpul merupakan air tanah dangkal di mana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melaui sumur – sumur dangkal
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membuat sumur dangkal adalah :
1. Sumur harus diberi tembok rapat air 3,00 m2 dari muka tanah,agar perembesan air permukaan dapat dihindari.
2. Sekeliling sumur harus diberi lantai rapat air selebar 1 – 1,5 m2 untuk mencegah terjadinya pengotoran dari luar.
4. Pengambilan air sebaiknya dengan pipa kemudian air dipompa ke luar.
5. Pada bibir sumur hendaknya diberi tembok pengaman setinggi 1 m2.(Totok Sutrisno, 1991 : 17).
I. Kualitas Air Bersih Untuk Rumah Tangga
Pemenuhan kebutuhan air baku untuk air minum rumah tangga dilakukan dengan pengembangan system penyediaan air minum. Yang dimaksud dengan air minum rumah tangga adalah air dengan standar dapat langsung diminum tampa harus dimasak terlebuh dahulu dan diyatakan sehat menurut hasil pengujian mikrobiologi. Dan memenuhi beberpa persaratan yaitu
a. Persyaratan Fisik
Kualitas fisik yang dipertahankan atau dicapai bukan hanya semata-mata dengan pertimbangan dari segi kesehatan saja akan tetapi juga menyangkut keamanan dan dapat diterima oleh masyarakat pengguna air dan mungkin pula segiestetika.
b. Persyaratan Kimiawi
c. Persyaratan Bakteriologi
Dalam persaratan ini ditentukan batasan tentang jumlah bakteri pada umumnya dan khususnya bakteri penyebab penyakit. Hal tersebut memberikan kualitas air minum tidak layak digunakan karena telah terkontaminasi dengan bakter dan berikut merupakan daftar kualitas air untuk minum
J. Pengguna air
a. Berbagai sumber air tanah
a. Air permukaan adalah Danau, Sungai dan lain – lain
b. Air dalam, air yang terdapat dibawah permukaan tanah ( ground water )
Cara mendapatkan air bersih terlindung dengan membangun sumur gali dan sumur pompa. Air sebagai air minum harus memenuhi syarat kesehatan meliputi syarat fisik, kimiawi, dan bialogi sesuai sarat yang ditentukan
b. Sumur ( Perigi Air )
Suatu perigi air merupakan suatu lubang atau syaf yang selalu mencancang, yang digali kedalam permukaan bumi untuk mendapatkan air tanah yang kadang digunakan tujuan lain untuk menjelajah bawah permukaan tanah dan penyerapan bawah permukaan, pembuangan air buangan.
Sumur dangkal dibuat dengan cara digali digerak, atau dipacul. Untuk sumur dalam dibuat dengan cara dibor putaran dengan alat yang modern(Moh. Ali Hasan / David Ketis Todd, 1986 : 181 ) dalam Virman Mubin Abadi ( 2004)
K. Peranan Air Dalam Kehidupan
membutuhkan air. Sehingga dapat dikatakan air merpakan salah satu sumber kehidupan. Semua organisme yang hidup tersusun dari sel – sel yang berisi air setidaknya 60% dan aktivitas metaboliknya mengambil tempat di larutan air ( enger dan smith, 2000). Dapat disimpulkan bahwa untuk kepentingan manusia dan kepentingan komersial lainnya, ketersediaan air dari segi kualitas maupun kuantitas mutlak diperlukan.( Robet.J. kodoatie : 2008)
L. Kerangka Berfikir
Air dibumi ini mengulangi sirkulasi penguapan, presipitasi dan pengeluaran ( out flow ), air menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut, berubah menjadi awan sesudah melalaui proses sebagai hujan dan salju ke permukaan laut dan dataran.
Air merupakan bagian penting dari sumber daya alam yang mempunyai karakteristik unik dibandingkan dengan sumber daya alam lainya. Air merupakan sumberdaya yang terbarukan dan dinamis. Artinya sumber utama air yang berupa hujan akan selalu datang sesuai waktu atau musimnya sepanjang tahun.
Didalam air juga terdapat gas – gas yang larut seperti misalnya oksigen, karbondioksida, dan sulfida. Air ini dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanya beberapa gaya yang bekerja padanya, seperti gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi.
Air tanah dangakal ini terdapat pada kedalaman 15 m. Sebagai sumur air minum, air tanah dangkal ditijau dari kualitas agak baik. Proses air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah.
Air merupakan kebutuhan pokok mahluk hidup untuk mempertahankan hidupnya tidak terkecuali manusia. sering dengan perkembangan zaman dan meningkatnya jumlah penduduk maka meningkat pula kebutuhan air untuk konsumsi.
dengan tingkat bahaya ( toksisitaseru ) yang bervariasi dan mahalnya biaya untuk meulihan kualitas ( remediasi ), maka menjaga kualitas air tanah akan lebih baik dari pada mencemari kemudian memperbaikinya.
Air bayak digunakan oleh manusia untuk tujuan bermacam – macam sehingga dapat dengan mudah tercemar. Pencemaran air dapat merupakan masalah, regional maupun lingkungan global dan sangat berhubung dengan pencemaran udara serta pengunaan lahan tanah atau dataran. Air yang kita minum sebaikya memenuhi syarat kesehatan yang dapat diterima baik dari unsure fisika, unsure kimia, dan unsure Bakterilogi.
Air merupakan material yang membuat kehidupan terjadi dibumi. Menurut dokter dan ahli kesehatan manusia wajib minum air putih 8 gelas per hari. Tumbuhan dan binatang juga membutuhkan air. Sehingga dapat dikatakan air merupakan sumber kehidupan yang harus dipenuhi oleh setiap mahluk hidup.
